CN107447241A - 一种环保型高分子导电膜的活化液及活化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保型高分子导电膜的活化液及活化工艺。本发明的环保型高分子导电膜的活化液，所述活化液包括质量浓度为40～90g/L的高锰酸盐溶液和质量浓度为0.1～2g/L的氟碳表面活性剂，余量为去离子水。本发明的环保型高分子导电膜的活化液，在50～65℃的活化温度下可以获得良好的PCB高分子导电膜的成膜品质，与传统的工艺90℃的操作温度相比，大大降低了活化温度，且活化液及活化工艺低耗能、降低了设备成本；减小了对PCB基板的攻击，改善了PCB材料的成品品质。

Description

一种环保型高分子导电膜的活化液及活化工艺

技术领域

本发明属于电路板处理剂技术领域，涉及一种环保型高分子导电膜的活化液及活化工艺。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

在PCB制造流程中，高分子导电膜的一般工艺采用水平线操作，流程为：调整→水洗→活化→水洗→成膜→水洗→烘干，其中，活化处理通常是用一定浓度的高锰酸钾(钠)溶液在90℃高温下处理PCB板。这种高温条件对某些PCB材料有严重的攻击，同时，高温条件造成能源的极大损耗。

CN102036509A提供了一种电路板通孔盲孔电镀方法，该方法是用化学沉铜方法在两层之间的微孔中沉积一层薄的化学铜，再经过电镀加厚或填孔，从而实现层间的电连接。但是，化学沉铜方法中所用的还原剂是一般为甲醛，易挥发有很强的致癌作用，不环保；另外，化学沉铜反应有自催化性质，镀液容易自发分解，因而操作条件苛刻、步骤繁琐，无疑增加了生产成本。

US5403467公开了一种以吡咯为单体，以碱性高锰酸钾溶液为活化液，经过整孔→活化→预浸→成膜→电镀铜五步在两层之间实现层间的电连接。该专利中活化液的工作温度高达90℃，不但活化槽能耗高，而且槽体必须用耐氧化材料，导致生产成本增加。

现有技术中的活化处理的温度都比较高，不利于PCB的生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种环保型高分子导电膜的活化液，在50～65℃的活化温度下可以获得良好的PCB高分子导电膜的成膜品质，低耗能、环保。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保型高分子导电膜的活化液，所述活化液包括质量浓度为40～90g/L的高锰酸盐溶液和质量浓度为0.1～2g/L的氟碳表面活性剂，余量为去离子水。

本发明在高锰酸盐溶液中加入少量的氟碳表面活性剂，制成的活化液用于PCB材料的高分子导电膜的活化时，在不降低成膜品质的条件下，可降低活化温度，操作温度低，能耗低，环保性好。

本发明中所述的高锰酸盐溶液的质量浓度为40～90g/L，例如高锰酸盐溶液的质量浓度为40g/L、45g/L、50g/L、55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L、85g/L、90g/L，优选地，所述高锰酸盐溶液的质量浓度为50～70g/L。

本发明所述的“g/L”为质量浓度单位，指的是单位体积所述活化液中所含有的该化合物或者混合物的质量。优选地，所述高锰酸盐为高锰酸钾和/或高锰酸钠。

本发明中所述高锰酸盐溶液通过酸调节pH至5～7，例如pH5、5.5、6、6.5、7。优选地，所述的酸为磷酸或硼酸。

本发明所述的氟碳表面活性剂的质量浓度为0.1～2g/L，例如氟碳表面活性剂的质量浓度为0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.1g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1g/L、1.1g/L、1.2g/L、1.3g/L、1.1g/L、1.5g/L、1.6g/L、1.7g/L、1.8g/L、1.9g/L、2g/L；优选为0.2～0.5g/L。

所述氟碳表面活性剂选自杜邦公司的氟碳表面活性剂Zonyl FSN-100。

本发明的目的之二在于提供一种环保型高分子导电膜的活化工艺，所述活化工艺采用了所述的活化液，所述活化的具体工艺为：按配比在活化槽中加入所述活化液，调节所述活化液的pH至5～7，将PCB基板置于活化槽中活化处理。

所述活化处理的温度为50～65℃，例如活化处理的温度为50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃；所述活化处理的时间为1～3min，例如所述活化处理的时间为1min、1.5min、2min、2.5min、3min。本发明的活化温度低，在50～65℃的操作温度下就能获得优良的成膜品质，降低了能耗好和设备成本。

作为本发明的优选方案，所述环保型高分子导电膜的活化工艺的具体工艺为：

1)以质量浓度为40～90g/L的高锰酸盐溶液和质量浓度为0.1～2g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水为原料，以磷酸或硼酸为pH调节剂，配制所述活化液，其中，pH调节剂调节所述活化液的pH至5～7；

2)将步骤1)得到的所述活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为50～65℃，活化处理的时间为1～3min，得到活化后的PCB基板。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的环保型高分子导电膜的活化液，在50～65℃的活化温度下可以获得良好的PCB高分子导电膜的成膜品质。

(2)本发明的环保型高分子导电膜的活化液及活化工艺低耗能、降低了设备成本。

(3)本发明的环保型高分子导电膜的活化液减小了对PCB基板的攻击，改善了PCB材料的成品品质。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例的环保型高分子导电膜的活化液，包括质量浓度为40g/L的高锰酸盐溶液、质量浓度为0.5g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水，以磷酸或硼酸为pH调节剂，调节所述活化液的pH至5；

将上述得到的活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为50℃，活化处理的时间为1min，得到活化后的PCB基板，经水洗后，将活化后的PCB基板置于成膜液中保温、水洗、烘干后在PCB基板的通孔、盲孔内制得导电膜。

对上述活化处理后的PCB板的盲孔，镀铜后切片检测，孔内覆盖完整。对镀铜后的基材进行延展性和热冲击可靠性、挠折性进行测试，热应力性能参照标准方法IPC-TM-650No.2.6.8测试方法测定，测试结果为：延展性、挠折性良好；通过4次耐热冲击无分层、爆板现象。对上述制得的导电膜的导电能力进行测试，导电膜的电阻为16KΩ，导电能力优良。

实施例2

本实施例的环保型高分子导电膜的活化液，包括质量浓度为40g/L的高锰酸盐溶液、质量浓度为1g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水，以磷酸或硼酸为pH调节剂，调节所述活化液的pH至5；

将上述得到的活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为55℃，活化处理的时间为2min，得到活化后的PCB基板，经水洗后，将活化后的PCB基板置于成膜液中保温、水洗、烘干后在PCB基板的通孔、盲孔内制得导电膜。

对上述活化处理后的PCB板的盲孔，镀铜后切片检测，孔内覆盖完整。对镀铜后的基材进行延展性和热冲击可靠性、挠折性进行测试，热应力性能参照标准方法IPC-TM-650No.2.6.8测试方法测定，测试结果为：延展性、挠折性良好；通过4次耐热冲击无分层、爆板现象。对上述制得的导电膜的导电能力进行测试，导电膜的电阻为15KΩ，导电能力优良。

实施例3

本实施例的环保型高分子导电膜的活化液，包括质量浓度为80g/L的高锰酸盐溶液、质量浓度为2g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水，以磷酸或硼酸为pH调节剂，调节所述活化液的pH至6；

将上述得到的活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为50℃，活化处理的时间为1.5min，得到活化后的PCB基板，经水洗后，将活化后的PCB基板置于成膜液中保温、水洗、烘干后在PCB基板的通孔、盲孔内制得导电膜。

对上述活化处理后的PCB板的盲孔，镀铜后切片检测，孔内覆盖完整。对镀铜后的基材进行延展性和热冲击可靠性、挠折性进行测试，热应力性能参照标准方法IPC-TM-650No.2.6.8测试方法测定，测试结果为：延展性、挠折性良好；通过5次耐热冲击无分层、爆板现象。对上述制得的导电膜的导电能力进行测试，导电膜的电阻为11KΩ，导电能力优良。

实施例4

本实施例的环保型高分子导电膜的活化液，包括质量浓度为90g/L的高锰酸盐溶液、质量浓度为2g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水，以磷酸或硼酸为pH调节剂，调节所述活化液的pH至6；

将上述得到的活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为60℃，活化处理的时间为2.5min，得到活化后的PCB基板，经水洗后，将活化后的PCB基板置于成膜液中保温、水洗、烘干后在PCB基板的通孔、盲孔内制得导电膜。

对上述活化处理后的PCB板的盲孔，镀铜后切片检测，孔内覆盖完整。对镀铜后的基材进行延展性和热冲击可靠性、挠折性进行测试，热应力性能参照标准方法IPC-TM-650No.2.6.8测试方法测定，测试结果为：延展性、挠折性良好；通过5次耐热冲击无分层、爆板现象。对上述制得的导电膜的导电能力进行测试，导电膜的电阻为10KΩ，导电能力优良。

实施例5

本实施例的环保型高分子导电膜的活化液，包括质量浓度为60g/L的高锰酸盐溶液、质量浓度为1g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水，以磷酸或硼酸为pH调节剂，调节所述活化液的pH至5；

将上述得到的活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为65℃，活化处理的时间为3min，得到活化后的PCB基板，经水洗后，将活化后的PCB基板置于成膜液中保温、水洗、烘干后在PCB基板的通孔、盲孔内制得导电膜。

对上述活化处理后的PCB板的盲孔，镀铜后切片检测，孔内覆盖完整。对镀铜后的基材进行延展性和热冲击可靠性、挠折性进行测试，热应力性能参照标准方法IPC-TM-650No.2.6.8测试方法测定，测试结果为：延展性、挠折性良好；通过3次耐热冲击无分层、爆板现象。对上述制得的导电膜的导电能力进行测试，导电膜的电阻为13KΩ，导电能力优良。

本发明的环保型高分子导电膜的活化液，在50～65℃的活化温度下可以获得良好的PCB高分子导电膜的成膜品质，与传统的工艺90℃的操作温度相比，大大降低了活化温度，且活化液及活化工艺低耗能、降低了设备成本；减小了对PCB基板的攻击，改善了PCB材料的成品品质，使PCB材料具有良好的导电能力、抗热冲击性，以及良好的延展性和挠折性。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型高分子导电膜的活化液，其特征在于，所述活化液包括质量浓度为40～90g/L的高锰酸盐溶液和质量浓度为0.1～2g/L的氟碳表面活性剂，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的活化液，其特征在于，所述高锰酸盐为高锰酸钾和/或高锰酸钠。

3.根据权利要求1或2所述的活化液，其特征在于，所述高锰酸盐溶液的质量浓度为50～70g/L。

4.根据权利要求1-3之一所述的活化液，其特征在于，所述高锰酸盐溶液通过酸调节pH至5～7。

5.根据权利要求4所述的活化液，其特征在于，所述的酸为磷酸或硼酸。

6.根据权利要求1-5之一所述的活化液，其特征在于，所述氟碳表面活性剂的质量浓度为0.2～0.5g/L。

7.根据权利要求1-6之一所述的活化液，其特征在于，所述氟碳表面活性剂选自杜邦公司的氟碳表面活性剂Zonyl FSN-100。

8.一种环保型高分子导电膜的活化工艺，其特征在于，所述活化工艺采用了权利要求1-7之一所述的活化液，所述活化的具体工艺为：按配比在活化槽中加入所述活化液，调节所述活化液的pH至5～7，将PCB基板置于活化槽中活化处理。

9.根据权利要求8所述的活化工艺，其特征在于，所述活化处理的温度为50～65℃，所述活化处理的时间为1～3min。

10.根据权利要求8或9所述的活化工艺，其特征在于，所述活化的具体工艺为：

1)以质量浓度为40～90g/L的高锰酸盐溶液和质量浓度为0.1～2g/L的氟碳表面活性剂以及余量的去离子水为原料，以磷酸或硼酸为pH调节剂，配制所述活化液，其中，pH调节剂调节所述活化液的pH至5～7；

2)将步骤1)得到的所述活化液加入到活化槽中，将PCB基板置于活化槽进行活化处理，控制活化处理的温度为50～65℃，活化处理的时间为1～3min，得到活化后的PCB基板。